【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 常建立的附加 坐標(biāo)系有： （ 1）指定平行于 X、 Y、 Z 的坐標(biāo)軸 可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組 U、 V、 W 坐標(biāo)，第三組 P、 Q、 R 坐標(biāo)。 （ 2） 指定不平行于 X、 Y、 Z 的坐標(biāo)軸 也可以采用的附加坐標(biāo)系：第二組 U、 V、 W 坐標(biāo)，第三組 P、 Q、 R 坐標(biāo)。 編程坐標(biāo)系 編程坐標(biāo)系是編程人員根據(jù)零件圖樣及加工工藝等建立的坐標(biāo)系。編程坐標(biāo)系中各軸的方向應(yīng)該與所使用數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。一般供編程使用，確定編程坐標(biāo)系時(shí)不必考慮工件毛坯在機(jī)床上的實(shí)際裝夾位置。 坐標(biāo)系 原點(diǎn)的設(shè)置 機(jī)床原點(diǎn)是指在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，即 機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)。它在機(jī)床裝配、調(diào)試時(shí)就已確定下來(lái)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參考點(diǎn)。 （ 1）數(shù)控車(chē)床的原點(diǎn) 在數(shù)控車(chē)床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在卡盤(pán)端面與主軸中心線的交點(diǎn)處，見(jiàn)圖 。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)的方法，也可將機(jī)床原點(diǎn)設(shè)定在 X、 Z 坐標(biāo)的正方向極限位置上。 13 圖 車(chē)床的機(jī)床原點(diǎn) 圖 銑床的機(jī)床原點(diǎn) （ 2）數(shù)控銑床的原點(diǎn) 在數(shù)控銑床上，機(jī)床原點(diǎn)一般取在 X、 Y、 Z 坐標(biāo)的正方向極限位置上，見(jiàn)圖 。 （ 3）編程原點(diǎn) 編程原點(diǎn)是指根據(jù)加工零件圖樣選定的編制零件程序的原點(diǎn)，即編程坐 標(biāo)系的原點(diǎn)。編程坐標(biāo)系的原點(diǎn)應(yīng)盡量選擇在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上，并考慮編程的方便性，編程坐標(biāo)系各軸的方向應(yīng)該與所使用數(shù)控機(jī)床相應(yīng)的坐標(biāo)軸方向一致。 （ 4）加工原點(diǎn) 加工原點(diǎn)也稱(chēng)程序原點(diǎn)。是指零件被裝卡好之后 ，相應(yīng)的編程原點(diǎn)在機(jī)床原點(diǎn)坐標(biāo)系中的位置。在加工過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床是按照工件裝卡好后的加工原點(diǎn)及程序要求進(jìn)行自動(dòng)加工的。加工原點(diǎn)是通過(guò)對(duì)刀實(shí)現(xiàn)的。 ５、機(jī)床參考點(diǎn) 機(jī)床參考點(diǎn)是用于對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)和控制的固定位置點(diǎn)。 機(jī)床參考點(diǎn)的位置是由機(jī)床制造廠家在每個(gè)進(jìn)給軸上 用限位開(kāi)關(guān)精確調(diào)整好的，坐標(biāo)值已輸入數(shù)控系統(tǒng)中。因此參考點(diǎn)對(duì)機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)是一個(gè)已知數(shù)。 通常在數(shù)控銑床上機(jī)床原點(diǎn)和機(jī)床參考點(diǎn)是重合的；而在數(shù)控車(chē)床上機(jī)床參考點(diǎn)是離機(jī)床原點(diǎn)最遠(yuǎn)的極限點(diǎn)。圖 所示為數(shù)控車(chē)床的參考點(diǎn)與機(jī)床原點(diǎn)。 數(shù)控機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)，必須先確定機(jī)床原點(diǎn)，而確定機(jī)床原點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是刀架返回參考點(diǎn)的操作，這樣通過(guò)確認(rèn)參考點(diǎn)，就確定了機(jī)床原點(diǎn)。只有機(jī)床參考點(diǎn)被確認(rèn)后，刀具（或工作臺(tái)）移動(dòng)才有基準(zhǔn)。 二 、 確定刀具與工件的相對(duì)位置 對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，在加工開(kāi)始時(shí)，確定刀具與工件的相對(duì)位置是很重要的 ，即確定加工原點(diǎn) ，這一相對(duì)位置是通過(guò)確認(rèn)對(duì)刀點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)刀點(diǎn)是指通過(guò)對(duì)刀確定刀具與工件相對(duì)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)可以設(shè)置在被加工零件上，也可以設(shè) 置 在夾具上與零件定位基準(zhǔn)有一定尺寸聯(lián)系的某一位置，對(duì)刀點(diǎn)往往就 選擇在 零件的加工原點(diǎn)。對(duì)刀點(diǎn)的選擇原則如下： （ 1）所選的對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)使程序編制簡(jiǎn)單； （ 2）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng)選擇在容易找正、便于確定零件加工原點(diǎn)的位置； （ 3）對(duì)刀點(diǎn)應(yīng) 選 在加工時(shí)檢驗(yàn)方便、可靠的位置； （ 4） 對(duì)刀點(diǎn)的選擇應(yīng) 有利于提高加工精度。 圖 數(shù)控車(chē)床的參考點(diǎn) 14 例如，加工 如 圖 ，當(dāng)按照?qǐng)D示路線來(lái)編制數(shù)控加工程序時(shí)，選擇夾具定位元件圓柱銷(xiāo)的中心線與定位平面 A 的交點(diǎn)作為加工的對(duì)刀點(diǎn)。顯然，這里的對(duì)刀點(diǎn)也恰好是加工原點(diǎn)。 各類(lèi)數(shù)控機(jī)床的對(duì)刀方法是不完全一樣的，這一內(nèi)容將結(jié)合各類(lèi)機(jī)床分別討論。 在使用對(duì)刀點(diǎn)確定加工原點(diǎn)時(shí)，就需要進(jìn)行 ―對(duì)刀 ‖。所謂對(duì)刀是指使 ―刀位點(diǎn) ‖與 ―對(duì)刀點(diǎn) ‖重合的操作。每把刀具的半徑與長(zhǎng)度尺寸都是 不同的，刀具裝在機(jī)床上后，應(yīng)在控制系統(tǒng)中設(shè)置刀具的基本位置。 ―刀位點(diǎn) ‖是指刀具的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖所示，圓柱銑刀的刀位點(diǎn)是刀具中心線與刀具底面的交點(diǎn)；球頭銑刀的刀位點(diǎn)是球頭的球心點(diǎn) 或球頭頂點(diǎn) ；車(chē)刀的刀位點(diǎn)是刀尖或刀尖圓弧中心；鉆頭的刀位點(diǎn)是鉆頭頂點(diǎn)。 如圖 所示 a)鉆頭的刀位點(diǎn) b)車(chē)刀的刀位點(diǎn) c)圓柱銑刀的刀位點(diǎn) d)球頭銑刀的刀位點(diǎn) 圖 刀位點(diǎn) 三、 字與字的功能 字符與代碼 字符是用來(lái)組織、控制或表示數(shù)據(jù)的一些符號(hào)，如數(shù)字、字母、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、數(shù)學(xué)運(yùn)算符等。數(shù)控系統(tǒng)只能接受二進(jìn)制信息，所以必須把字符轉(zhuǎn)換成 8BIT 信息組合成的字節(jié)，用 ―0‖和 ―1‖組合的代碼來(lái)表達(dá)。國(guó)際上廣泛采用兩種標(biāo)準(zhǔn)代碼： （ 1） ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)代碼 （ 2） EIA美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)代碼 這兩種 標(biāo)準(zhǔn)代碼的編碼方法不同，在大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上這兩種代碼都可以使用 ，只需用系統(tǒng)控制面板上的開(kāi)關(guān)來(lái)選擇，或用 G 功能指令來(lái)選擇 。 字 在數(shù)控加工程序中，字是指一系列按規(guī)定排列的字符，作為一個(gè)信息單元存儲(chǔ)、傳遞和 圖 對(duì)刀點(diǎn) 15 操作。字是由一個(gè)英文字母與隨后的若干位十進(jìn)制數(shù)字組成，這個(gè)英文字母稱(chēng)為地址符。 如： ―X2500‖是一個(gè)字， X 為地址符，數(shù)字 ―2500‖為地址中的內(nèi)容。 字的功能 組成程序段的每一個(gè)字都有其特定的功能含義，以下是以 FANUC0M 數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范為主來(lái)介紹的，實(shí)際工作中，請(qǐng)遵照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)說(shuō)明書(shū) 來(lái)使用各個(gè)功能字。 （ 1） 順序號(hào)字 N 順序號(hào)又稱(chēng)程序段號(hào)或程序段序號(hào)。順序號(hào)位于程序段之首， 由 順序號(hào)字 N 和后續(xù)數(shù)字組成。 順序號(hào)字 N 是地址符，后續(xù)數(shù)字一般 為 1～ 4位 的 正整數(shù)。數(shù)控加工中的順序號(hào)實(shí)際上是程序段的名稱(chēng)，與程序執(zhí)行的先后次序無(wú)關(guān)。數(shù)控系統(tǒng)不是按順序號(hào)的次序來(lái)執(zhí)行程序，而是按照程序段編寫(xiě)時(shí)的排列順序逐段執(zhí)行。 順序號(hào)的作用：對(duì)程序的校對(duì)和檢索修改；作為條件轉(zhuǎn)向的目標(biāo)，即作為轉(zhuǎn)向目的程序段的名稱(chēng)。有順序號(hào)的程序段可以進(jìn)行復(fù)歸操作，這是指加工可以從程序的中間開(kāi)始，或回到程序中斷處開(kāi)始。 一般使用方 法：編程時(shí)將第一程序段冠以 N10,以后以間隔 10 遞增的方法設(shè)置順序號(hào)，這樣，在調(diào)試程序時(shí) ， 如果需要在 N10 和 N20 之間插入程序段時(shí)，就可以使用 N1N12 等 。 （ 2）準(zhǔn)備功能字 G 準(zhǔn)備功能字的地址符是 G，又稱(chēng)為 G 功能或 G 指令， 它 是用于建立機(jī)床或控制系統(tǒng)工作方式的一種 命令 。 準(zhǔn)備功能字中的后繼數(shù)字大多為兩位數(shù)（包括 00），不少數(shù)控系統(tǒng)前置的“ 0”可以省略，如 G4。 G 指令分為模態(tài)指令和非模態(tài)指令，代碼表中按代碼的功能進(jìn)行了分組。非模態(tài)指令只在本程序段有效，模態(tài)指令可以在連續(xù)多個(gè)程序段中有效，直到被相同組別的代 碼取代。 不同的數(shù)控系統(tǒng)的 G 指令功能字不盡相同，在編制數(shù)控程序時(shí)，必須遵照機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)編制程序。 （ 3）尺寸字 尺寸字用于確定機(jī)床上刀具運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)的坐標(biāo)位置。 其中， 第一組 X， Y， Z， U， V， W， P， Q， R 用于確定終點(diǎn)的直線坐標(biāo)尺寸；第二組 A， B， C， D， E 用于確定終點(diǎn)的角度坐標(biāo)尺寸；第三組 I， J， K 用于確定圓弧輪廓的圓心坐標(biāo)尺寸。 在一些數(shù)控系統(tǒng)中，還可以用 P 指令暫停時(shí)間、用 R 指令圓弧的半徑等。 多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)可以用準(zhǔn)備功能字來(lái)選擇坐標(biāo)尺寸的制式，如 FANUC 諸系統(tǒng)可用G21/G22 來(lái)選擇米制 單位或英制單位，也有些系統(tǒng)用系統(tǒng)參數(shù)來(lái)設(shè)定尺寸制式。采用米制時(shí)，一般單位為 mm，如 X100 指令的坐標(biāo)單位為 100 mm。當(dāng)然，一些數(shù)控系統(tǒng)可通過(guò)參數(shù)來(lái)選擇不同的尺寸單位。 （ 4）進(jìn)給功能字 F 進(jìn)給功能字的地址符是 F，又稱(chēng)為 F 功能或 F 指令 ， 用于指定切削的進(jìn)給速度。 對(duì)于車(chē)床， F 可分為每分鐘進(jìn)給和主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給兩種，對(duì)于其它數(shù)控機(jī)床，一般只用每分鐘進(jìn)給。 F 指令在螺紋切削程序段中常用來(lái)指令螺紋的導(dǎo)程。 （ 5）主軸轉(zhuǎn)速功能字 S 主軸轉(zhuǎn)速功能字的地址符是 S，又稱(chēng)為 S 功能或 S 指令，用于指定主軸轉(zhuǎn)速。 單位為 r/min。對(duì)于具有恒線速度功能的數(shù)控車(chē)床，程序中的 S 指令用來(lái)指定車(chē)削加工的線速度數(shù)。 （ 6）刀具功能字 T 刀具功能字的地址符是 T，又稱(chēng)為 T 功能或 T 指令，用于指定加工時(shí)所用刀具的編號(hào)。 對(duì)于數(shù)控車(chē)床，其后的數(shù)字還兼作指定刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀尖半徑補(bǔ)償用。 16 （ 7）輔助功能字 M 輔助功能字的地址符是 M，后續(xù)數(shù)字一般 為 1～ 3 位正整數(shù)，又稱(chēng)為 M 功能或 M 指令，用于指定數(shù)控機(jī)床輔助裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 和 G 指令一樣， M 指令在實(shí)際使用中的標(biāo)準(zhǔn)化程度也不高。 四、 加工程序的一般格式 （ 1） 程序開(kāi)始符、結(jié)束符 程序開(kāi)始符、結(jié)束符是同一個(gè)字符， ISO代碼中是 %， EIA代碼中是 EP，書(shū)寫(xiě)時(shí)要單列一段。 （ 2）程序名 程序名有兩種形式：一種是英文字母 O 和 1～ 4 位正整數(shù)組成；另一種是由英文字母開(kāi)頭，字母數(shù)字混合組成的。一般要求單列一段。 （ 3）程序主體 程序主體是由若干個(gè)程序段組成的。每個(gè)程序段一般占一行。 （ 4）程序結(jié)束指令 程序結(jié)束指令可以用 M02 或 M30。一般要求單列一段。 加工程序的一般格式舉例： % // 開(kāi)始符 O1000 // 程序名 N10 G00 G54 X50 Y30 M03 S3000 N20 G01 F500 T02 M08 // 程序主體 N30 X90 …… N300 M30 // 結(jié)束符 % 第 2 步 ：數(shù)控編程基本指令 一 、 數(shù)控車(chē)床的編程特點(diǎn) （ 1） 直徑編程方式 在車(chē)削加工的數(shù)控程序中， X 軸的坐標(biāo)值取為零件圖樣上的直徑值的編程方式。與設(shè)計(jì)、標(biāo)注一致、減少換算， 給編程帶來(lái)很大方便。編程方 式可可由參數(shù)設(shè)定，一般默認(rèn)直徑方式。 如：華中數(shù)控 G36|—直徑編程 G37—半徑編程 西門(mén)子 G22—直徑編程 G23—半徑編程 （ 2） 增量編程和絕對(duì)編程 絕對(duì)編程：指令輪廓終點(diǎn)相對(duì)于工件原點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)值的編程方式。 增量編程：指令輪廓終點(diǎn)相對(duì)于輪廓起點(diǎn)坐標(biāo)增量的編程方式。 有些數(shù)控系統(tǒng)還可采用極坐標(biāo)編程。 數(shù)控 車(chē)床中用 X、 Z表示絕對(duì)編程，用 U、 W表示增量編 程，并且允許同一程序段中二者混合使用。如直線 A→ B ,可用：絕對(duì) : G01 。 相對(duì) : G01 。 混用 : G01 。 或 G01 。 17 二 、 數(shù)控車(chē)床的基本編程 指令 F 功能 F 功能 指令用于控制切削進(jìn)給量。 編程格式 ： F～ F后面的數(shù)字表示的是每 分 鐘 進(jìn) 給 量 ， 單 位 為 mm/min。 S 功能 S 功能指令用于控制主軸轉(zhuǎn)速。 編程格式 S～ S 后面的數(shù)字表示 主軸 轉(zhuǎn) 速，單位 為 r/min。 M 功能 M00： 程序暫停，可用 NC 啟動(dòng)命令（ CYCLE START）使程序繼續(xù)運(yùn)行； M01：計(jì)劃暫停，與 M00 作用相似，但 M01可以用機(jī)床 ―任選停止按鈕 ‖選擇是否有效； M03：主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； M04：主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)； M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止； M08：冷卻液開(kāi)； M09：冷卻液關(guān)； M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。 T 功能 T 功能指令用于選擇加工所用刀具。 編程格式 T～ T 后面通常有兩位數(shù)表示所選擇的刀具號(hào)碼。但也有 T 后面 用 四位數(shù)字，前兩位是刀具號(hào)，后兩位 既 是刀具 長(zhǎng)度補(bǔ)償號(hào)，又是刀尖圓弧半徑補(bǔ)償號(hào)。 例： T0303 表示選用 3 號(hào)刀及 3 號(hào)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償值和刀尖圓弧半徑補(bǔ)償值 。 T0300 表示取消刀具補(bǔ)償 。 M 功能 M00： 程序暫停，可用 NC 啟動(dòng)命令（ CYCLE START）使程序繼續(xù)運(yùn)行； M01：計(jì)劃暫停，與 M00 作用相似，但 M01 可以用機(jī)床 ―任選停止按鈕 ‖選擇是否有效； M03：主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； M04：主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)； M05：主軸旋轉(zhuǎn)停止； M08：冷卻液開(kāi)； M09：冷卻液關(guān)； M30：程序停止，程序復(fù)位到起始位置。 加工坐標(biāo)系設(shè) 置（ G50） 編程格式 G50 X～ Z～ 18 該指令是按照程序規(guī)定的尺寸字設(shè)置或修改坐標(biāo)位置，定義一個(gè)工件坐標(biāo)系，并確定刀具當(dāng)前位置為坐標(biāo)系中 X、 Z 的坐標(biāo)值，不產(chǎn)生機(jī)床運(yùn)動(dòng)。一旦建立起工件坐標(biāo)系，后面指令中絕對(duì)坐標(biāo)的位置都是再此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。式中 X、 Z 值是起刀點(diǎn)相對(duì)于加工原點(diǎn)的位置。 在數(shù)控車(chē)床編程時(shí)，所有 X 坐標(biāo)值 均 使用直徑值，如圖 所示。 例：按圖 設(shè)置加工坐標(biāo) 的程序段如下： G50 G5 G5 G5 G5 G5 G59 選擇 1～ 6 號(hào)加工坐標(biāo)系